Металлопрокат
Металлоконструкции
Обработка металла
Методов литья слитков известно довольно большое количество. Для удобства рассмотрения их можно объединить в несколько групп по важнейшим признакам. Основное деление методов отливки слитков; литье наполнительное и литье непрерывное.
Наполнительным является такое литье, при котором форма и размер слитка определяются полостью изложницы. Слиток в этом случае получается в результате полного или частичного заполнения изложницы.
Непрерывным литьем считается такое, при котором расплавленный металл поступает в изложницу с одной стороны, обычно сверху, а затвердевший слиток постепенно вытягивается в противоположную сторону — чаще вниз.
Кроме того, деление может быть произведено по следующим признакам; 1) по расположению главной плоскости слитка во время литья; 2) по скорости охлаждения при одинаковых размерах слитков; 3) по конструкции изложниц; 4) по материалу, из которого они сделаны; 5) по роду сплавов, из которых отливаются слитки.
По первому признаку методы литья слитков классифицируются следующим образом;
а) методы горизонтального литья, под которым будем понимать методы, предусматривающие горизонтальное положение слитка во время литья;
б) методы вертикального литья — вертикальное расположение слитка при литье;
в) методы наклонного литья, при котором литье начинается при наклонном положении изложницы;
г) методы полунепрерывного и непрерывного литья.
Первые два метода относятся к литью неподвижные изложницы, третий — отличается перемещением изложницы во время литья, четвертый — перемещением слитка относительно почти или вполне неподвижной изложницы в процессе литья.
Отличие метода горизонтального литья от вертикального состоит в положении наибольшей поверхности слитка при литье горизонтальном или вертикальном.
Так как слитки могут быть такой формы, когда возникают затруднения при отнесении их к той или другой категории по методу литья, то условимся считать горизонтальным литьем такое, при котором отношение корня квадратного из горизонтальной площади сечения слитка к высоте больше единицы; вертикальным литьем будем считать такое, при котором слитки имеют это отношение меньше единицы.
Под наклонным литьем понимается литье в изложницы, аналогичные вертикальным, но начало литья в которые производится при наклонном положении изложницы, в процессе же литья изложница выравнивается до вертикального положения.
Непрерывным литьем является такое, при котором слиток может быть получен требуемой длины, а литье может производиться без перерыва сколько угодно длительный промежуток времени.
При этом методе изложница остается неподвижной или подвергается некоторой вибрации, а слиток из изложницы все время вытягивается с определенной скоростью.
Уровень жидкого металла в изложнице во время литья поддерживается постоянным, а полностью затвердевшая часть слитка отрезается в виде мерных заготовок, в то время когда с противоположного конца продолжается литье.
Полунепрерывное литье отличается от непрерывного тем, что оно ведется непрерывно только при получении одного слитка или одной серии слитков, отливаемых одновременно. Затем литье прекращают, иногда доливают усадочную раковину и слиток удаляют. После этого начинается отливка следующих одного или нескольких слитков.
Классификация методов литья по скорости охлаждения слитков в значительной мере совпадает с классификацией по материалу, из которого сделаны изложницы, так как скорость охлаждения слитка зависит прежде всего от теплопроводности материала изложницы.
В порядке возрастания скорости охлаждения слитка методы литья могут быть расположены следующим образом.
1. Метод литья в изложницы, сделанные из огнеупорного материала. Сюда же может быть отнесен и ныне вышедший из употребления метод литья в каменные изложницы.
2. Метод литья в изложницы, сделанные из малотеплопроводных сплавов, например из инвара, специальных сталей, чугуна.
3. Метод литья в медные изложницы.
4. Метод литья в охлаждаемые водой изложницы.
5. Метод непрерывного литья с непосредственной подачей воды на слиток.
Классификация методов литья по сплавам, из которых отливаются слитки, может быть представлена в следующем виде:
1. Методы литья металлов и сплавов, образующих окислы, растворимые в них, например медь, никель, медноникелевые сплавы,
2. Методы литья сплавов, образующих не растворимые в них твердые окислы, создающие поверхностные пленки малой прочности, К этой категории могут быть отнесены методы литья латуни, бронзы и других медных сплавов, не содержащих алюминия, кремния, бериллия и других компонентов, дающих прочные пленки окислов,
3. Методы литья слитков из сплавов, также образующих не растворимые в них, твердые окислы, но отличающиеся от предыдущих тел. что эти окислы образуют пленки, обладающие большой прочностью. К этой группе относятся сплавы на алюминиевой основе, а также медные сплавы, содержащие алюминий, кремний, бериллий и др.
4. Методы литья слитков из сплавов, особо легко вступающих в реакции с составляющими атмосферы изложницы и потому требующие создания нейтральной атмосферы или особых способов предохранения от энергичного взаимодействия, К этой категории относятся методы литья слитков магниевых сплавов.
Для удобства изложения в основу рассмотрения методов литья слитков цветных металлов и сплавов положена первая классификация, а остальные будут затрагиваться лишь попутно, по мере надобности.